Τζον Ντάλτον(6 Σεπτεμβρίου 1766 – 27 Ιουλίου 1844) ήταν αυτομορφωμένος Άγγλος επαρχιακός δάσκαλος, χημικός, μετεωρολόγος, φυσιοδίφης και Κουάκερος. Ένας από τους πιο γνωστούς και σεβαστούς επιστήμονες της εποχής του, ο οποίος έγινε ευρέως γνωστός για το καινοτόμο έργο του σε διάφορους γνωστικούς τομείς. Ήταν ο πρώτος (1794) που διεξήγαγε έρευνα και περιέγραψε ένα ελάττωμα όρασης από το οποίο υπέφερε ο ίδιος - αχρωματοψία, που αργότερα ονομάστηκε αχρωματοψία προς τιμήν του. ανακάλυψε το νόμο των μερικών πιέσεων (νόμος Dalton) (1801), το νόμο της ομοιόμορφης διαστολής των αερίων όταν θερμαίνονται (1802), το νόμο της διαλυτότητας των αερίων στα υγρά (νόμος του Henry-Dalton). Καθιέρωσε τον νόμο των πολλαπλών αναλογιών (1803), ανακάλυψε το φαινόμενο του πολυμερισμού (χρησιμοποιώντας το παράδειγμα αιθυλενίου και βουτυλενίου), εισήγαγε την έννοια του «ατομικού βάρους», ήταν ο πρώτος που υπολόγισε τα ατομικά βάρη (μάζα) ενός αριθμού στοιχείων και συνέταξαν τον πρώτο πίνακα των σχετικών ατομικών βαρών τους, θέτοντας έτσι τα θεμέλια της δομής της ατομικής θεωρίας της ύλης.
Καθηγητής του Manchester College του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης (1793), μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών (1816), πρόεδρος της Λογοτεχνικής και Φιλοσοφικής Εταιρείας του Μάντσεστερ (από το 1817), μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου (1822) και της Βασιλικής Εταιρείας Εδιμβούργο (1835), βραβευμένος με το Βασιλικό Μετάλλιο (1826).
Νεολαία
Ο John Dalton γεννήθηκε σε μια οικογένεια Quaker στο Eaglesfield της κομητείας Cumberland. Γιος ενός ράφτη, μόλις σε ηλικία 15 ετών άρχισε να σπουδάζει με τον μεγαλύτερο αδερφό του Τζόναθαν σε ένα σχολείο Quaker στην κοντινή πόλη Kendal. Μέχρι το 1790, ο Dalton είχε λίγο πολύ αποφασίσει για τη μελλοντική του ειδικότητα, επιλέγοντας μεταξύ νομικής και ιατρικής, αλλά τα σχέδιά του εκπληρώθηκαν χωρίς ενθουσιασμό - οι διαφωνούντες γονείς του ήταν κατηγορηματικά αντίθετοι να σπουδάσει σε αγγλικά πανεπιστήμια. Ο Dalton έπρεπε να παραμείνει στο Kendal μέχρι την άνοιξη του 1793, μετά την οποία μετακόμισε στο Μάντσεστερ, όπου συνάντησε τον John Gough, έναν τυφλό πολυμαθή φιλόσοφο που του μετέδωσε μεγάλο μέρος της επιστημονικής του γνώσης σε ένα ανεπίσημο περιβάλλον. Αυτό έδωσε τη δυνατότητα στον Dalton να αποκτήσει μια θέση διδασκαλίας μαθηματικών και επιστημών στο New College, μια ακαδημία που διαφωνεί στο Μάντσεστερ. Παρέμεινε σε αυτή τη θέση μέχρι το 1800, όταν η επιδείνωση της οικονομικής κατάστασης του κολεγίου τον ανάγκασε να παραιτηθεί. Άρχισε να διδάσκει ιδιωτικά μαθηματικά και φυσικές επιστήμες.
Στα νιάτα του, ο Dalton συνδέθηκε στενά με τον διάσημο προτεστάντη Eaglesfield Elihu Robinson, έναν επαγγελματία μετεωρολόγο και μηχανικό. Ο Ρόμπινσον ενστάλαξε στον Ντάλτον ένα ενδιαφέρον για διάφορα προβλήματα των μαθηματικών και της μετεωρολογίας. Κατά τη διάρκεια της ζωής του στο Kendal, ο Dalton συγκέντρωσε λύσεις στα προβλήματα που σκέφτηκε στο βιβλίο "Diaries of Ladies and Gentlemen" και το 1787 άρχισε να κρατά το δικό του μετεωρολογικό ημερολόγιο, στο οποίο για πάνω από 57 χρόνια κατέγραψε περισσότερες από 200.000 παρατηρήσεις. Την ίδια περίοδο, ο Dalton ανέπτυξε εκ νέου τη θεωρία της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας, που προτάθηκε προηγουμένως από τον George Hadley. Η πρώτη δημοσίευση του επιστήμονα ονομαζόταν «Μετεωρολογικές παρατηρήσεις και πειράματα», περιείχε τα μικρόβια ιδεών για πολλές από τις μελλοντικές του ανακαλύψεις. Ωστόσο, παρά την πρωτοτυπία της προσέγγισής του, η επιστημονική κοινότητα δεν έδωσε ιδιαίτερη προσοχή στα έργα του Dalton. Ο Ντάλτον αφιέρωσε το δεύτερο σημαντικό έργο του στη γλώσσα· εκδόθηκε με τον τίτλο «Ιδιομορφίες της αγγλικής γραμματικής» (1801).
Αχρωματοψία
Ένα υγιές άτομο θα δει τους αριθμούς 44 ή 49 εδώ, αλλά ένα άτομο με δευτερανωπία, κατά κανόνα, δεν θα δει τίποτα
Για το ήμισυ της ζωής του, ο Ντάλτον δεν είχε ιδέα ότι υπήρχε κάτι κακό με το όραμά του. Σπούδασε οπτική και χημεία, αλλά ανακάλυψε το ελάττωμά του χάρη στο πάθος του για τη βοτανική. Το γεγονός ότι δεν μπορούσε να ξεχωρίσει ένα μπλε λουλούδι από ένα ροζ, το απέδωσε στη σύγχυση στην ταξινόμηση των λουλουδιών και όχι στις ελλείψεις της δικής του όρασης. Παρατήρησε ότι το λουλούδι, που τη μέρα, στο φως του ήλιου, ήταν μπλε του ουρανού (ή μάλλον το χρώμα που θεωρούσε μπλε του ουρανού), φαινόταν σκούρο κόκκινο στο φως ενός κεριού. Γύρισε στους γύρω του, αλλά κανείς δεν είδε μια τόσο περίεργη μεταμόρφωση, με εξαίρεση τον αδερφό του. Έτσι, ο Dalton συνειδητοποίησε ότι κάτι δεν πήγαινε καλά με το όραμά του και ότι αυτό το πρόβλημα ήταν κληρονομικό. Το 1794, αμέσως μετά την άφιξή του στο Μάντσεστερ, ο Ντάλτον εξελέγη μέλος της Λογοτεχνικής και Φιλοσοφικής Εταιρείας του Μάντσεστερ (Lit & Phil) και λίγες εβδομάδες αργότερα δημοσίευσε ένα άρθρο με τίτλο «Ασυνήθιστες περιπτώσεις αντίληψης χρώματος», όπου εξήγησε τη στενότητα του χρώματος. αντίληψη κάποιων ανθρώπων από τον αποχρωματισμό της υγρής ουσίας του ματιού . Έχοντας περιγράψει αυτήν την ασθένεια χρησιμοποιώντας το δικό του παράδειγμα, ο Dalton επέστησε την προσοχή των ανθρώπων που, μέχρι εκείνη τη στιγμή, δεν είχαν συνειδητοποιήσει ότι την είχαν. Αν και η εξήγηση του Dalton αμφισβητήθηκε κατά τη διάρκεια της ζωής του, η εμπεριστατωμένη έρευνα για τη δική του ασθένεια ήταν τόσο πρωτόγνωρη που ο όρος "αχρωματοψία" συνδέθηκε σταθερά με την ασθένεια. Το 1995, πραγματοποιήθηκαν μελέτες στο διατηρημένο μάτι του John Dalton, κατά τις οποίες αποδείχθηκε ότι έπασχε από μια σπάνια μορφή αχρωματοψίας - την Πρωτανωπία. Σε αυτή την περίπτωση, το μάτι δεν μπορεί να αναγνωρίσει τα κόκκινα, πράσινα και πρασινο-μπλε χρώματα. Εκτός από το βιολετί και το μπλε, μπορούσε κανονικά να αναγνωρίσει μόνο ένα χρώμα - το κίτρινο, και έγραψε γι 'αυτό ως εξής:
Αυτό το μέρος της εικόνας που άλλοι αποκαλούν κόκκινο μου φαίνεται σαν σκιά ή απλά κακώς φωτισμένο. Το πορτοκαλί, το πράσινο και το κίτρινο φαίνεται να είναι αποχρώσεις του ίδιου χρώματος, που κυμαίνονται από έντονο έως ανοιχτό κίτρινο.Αυτό το έργο του Dalton ακολούθησε μια ντουζίνα νέα, αφιερωμένα σε μια ποικιλία θεμάτων: το χρώμα του ουρανού, τις αιτίες των πηγών γλυκού νερού, την ανάκλαση και τη διάθλαση του φωτός, καθώς και στοιχεία στην αγγλική γλώσσα.
Ανάπτυξη της ατομικιστικής έννοιας
Το 1800, ο Dalton έγινε γραμματέας της Λογοτεχνικής και Φιλοσοφικής Εταιρείας του Μάντσεστερ, μετά την οποία παρουσίασε μια σειρά εκθέσεων με τον γενικό τίτλο "Πειράματα", αφιερωμένες στον προσδιορισμό της σύνθεσης των μιγμάτων αερίων, της τάσης ατμών διαφόρων ουσιών σε διαφορετικές θερμοκρασίες στο κενό και στον αέρα, η εξάτμιση υγρών και η θερμική διαστολή των αερίων. Τέσσερα τέτοια άρθρα δημοσιεύτηκαν στο Society's Reports το 1802. Ιδιαίτερα αξιοσημείωτη είναι η εισαγωγή στο δεύτερο έργο του Dalton:
Δεν μπορεί να υπάρξει αμφιβολία για τη δυνατότητα μετάβασης οποιωνδήποτε αερίων και των μειγμάτων τους σε υγρή κατάσταση, απλά πρέπει να ασκήσετε κατάλληλη πίεση σε αυτά ή να μειώσετε τη θερμοκρασία, μέχρι να διαχωριστούν σε μεμονωμένα συστατικά.Αφού περιέγραψε πειράματα για τον καθορισμό της τάσης ατμών του νερού σε διάφορες θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 0 έως 100 °C, ο Dalton προχωρά στη συζήτηση της τάσης ατμών έξι άλλων υγρών και καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η αλλαγή στην τάση ατμών είναι ισοδύναμη για όλες τις ουσίες για την ίδια αλλαγή θερμοκρασία.
Στο τέταρτο έργο του, ο Dalton γράφει:
Δεν βλέπω αντικειμενικούς λόγους να θεωρήσω λανθασμένο το γεγονός ότι οποιαδήποτε δύο αέρια (ελαστικό μέσο) με την ίδια αρχική πίεση διαστέλλονται εξίσου όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Ωστόσο, για οποιαδήποτε δεδομένη διαστολή ατμών υδραργύρου (ανελαστικό μέσο), η διαστολή του αέρα θα είναι μικρότερη. Έτσι, ένας γενικός νόμος που θα περιγράφει τη φύση της θερμότητας και την απόλυτη ποσότητα της θα πρέπει να προκύψει από τη μελέτη της συμπεριφοράς των ελαστικών μέσων. Νόμοι για το φυσικό αέριοJoseph Louis Gay-Lussac
Έτσι, ο Dalton επιβεβαίωσε τον νόμο του Gay-Lussac, που δημοσιεύτηκε το 1802. Μέσα σε δύο ή τρία χρόνια από την ανάγνωση των άρθρων του, ο Dalton δημοσίευσε μια σειρά από έργα σχετικά με παρόμοια θέματα, όπως η απορρόφηση αερίων από το νερό και άλλα υγρά (1803). Ταυτόχρονα, υπέθεσε το νόμο των μερικών πιέσεων, γνωστό ως νόμος του Dalton.
Τα σημαντικότερα από όλα τα έργα του Dalton θεωρούνται αυτά που σχετίζονται με την ατομικιστική έννοια στη χημεία, με την οποία το όνομά του συνδέεται πιο άμεσα. Προτείνεται (από τον Thomas Thomson) ότι αυτή η θεωρία αναπτύχθηκε είτε από μελέτες της συμπεριφοράς του αιθυλενίου και του μεθανίου κάτω από διάφορες συνθήκες, είτε από την ανάλυση του διοξειδίου του αζώτου και του μονοξειδίου.
Μια μελέτη των εργαστηριακών σημειώσεων του Dalton, που ανακαλύφθηκαν στα αρχεία Lit & Phil, υποδηλώνει ότι καθώς έψαχνε για μια εξήγηση για τον νόμο των πολλαπλών αναλογιών, ο επιστήμονας πλησίαζε όλο και περισσότερο στο να θεωρήσει τη χημική αλληλεπίδραση ως μια στοιχειώδη πράξη συνδυασμού ατόμων ορισμένων μαζών . Η ιδέα των ατόμων σταδιακά μεγάλωσε και έγινε ισχυρότερη στο κεφάλι του, υποστηριζόμενη από πειραματικά στοιχεία που προέκυψαν από τη μελέτη της ατμόσφαιρας. Οι πρώτες απαρχές αυτής της ιδέας μπορούν να φανούν στο τέλος του άρθρου του για την απορρόφηση των αερίων (που γράφτηκε στις 21 Οκτωβρίου 1803, που δημοσιεύτηκε το 1805). Ο Dalton γράφει:
Γιατί το νερό δεν διατηρεί το σχήμα του όπως κάθε αέριο; Έχοντας αφιερώσει πολύ χρόνο στην επίλυση αυτού του προβλήματος, δεν μπορώ να δώσω μια κατάλληλη απάντηση με απόλυτη σιγουριά, αλλά είμαι σίγουρος ότι όλα εξαρτώνται από το βάρος και τον αριθμό των μικροσωματιδίων στην ουσία. Προσδιορισμός ατομικών βαρώνΜια λίστα με τα χημικά σύμβολα μεμονωμένων στοιχείων και τα ατομικά τους βάρη, που συντάχθηκε από τον John Dalton το 1808. Μερικά από τα σύμβολα που χρησιμοποιήθηκαν για την αναπαράσταση χημικών στοιχείων εκείνη την εποχή χρονολογούνται από την εποχή της αλχημείας. Αυτή η λίστα δεν μπορεί να θεωρηθεί "Περιοδικός Πίνακας" επειδή δεν περιέχει επαναλαμβανόμενες (περιοδικές) ομάδες στοιχείων. Ορισμένες από τις ουσίες δεν είναι χημικά στοιχεία, για παράδειγμα, ο ασβέστης (θέση 8 στα αριστερά). Ο Dalton υπολόγισε το ατομικό βάρος κάθε ουσίας σε σχέση με το υδρογόνο ως το ελαφρύτερο, τελειώνοντας τη λίστα του με τον υδράργυρο, στον οποίο λανθασμένα αποδόθηκε ατομικό βάρος μεγαλύτερο από αυτό του μολύβδου (στοιχείο 6 στα δεξιά)
Διάφορα άτομα και μόρια στο βιβλίο του John Dalton Νέο μάθημα χημικής φιλοσοφίας (1808).
Για να οπτικοποιήσει τη θεωρία του, ο Dalton χρησιμοποίησε το δικό του σύστημα συμβόλων, που επίσης παρουσιάστηκε στο New Course in Chemical Philosophy. Συνεχίζοντας την έρευνά του, ο Dalton μετά από λίγο δημοσίευσε έναν πίνακα με τα σχετικά ατομικά βάρη έξι στοιχείων - υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο, άνθρακας, θείο, φώσφορος, λαμβάνοντας τη μάζα του υδρογόνου ίση με 1. Σημειώστε ότι ο Dalton δεν περιέγραψε τη μέθοδο με που προσδιόρισε τα σχετικά βάρη, αλλά στις σημειώσεις του με ημερομηνία 6 Σεπτεμβρίου 1803, βρίσκουμε έναν πίνακα για τον υπολογισμό αυτών των παραμέτρων με βάση δεδομένα από διάφορους χημικούς για την ανάλυση του νερού, της αμμωνίας, του διοξειδίου του άνθρακα και άλλων ουσιών.
Αντιμέτωπος με το πρόβλημα του υπολογισμού της σχετικής διαμέτρου των ατόμων (από τα οποία ο επιστήμονας πίστευε ότι αποτελούνταν όλα τα αέρια), ο Dalton χρησιμοποίησε τα αποτελέσματα χημικών πειραμάτων. Υποθέτοντας ότι οποιοσδήποτε χημικός μετασχηματισμός συμβαίνει πάντα κατά μήκος της απλούστερης διαδρομής, ο Dalton καταλήγει στο συμπέρασμα ότι μια χημική αντίδραση είναι δυνατή μόνο μεταξύ σωματιδίων διαφορετικού βάρους. Από αυτή τη στιγμή, η ιδέα του Dalton παύει να είναι μια απλή αντανάκλαση των ιδεών του Δημόκριτου. Η επέκταση αυτής της θεωρίας στις ουσίες οδήγησε τον ερευνητή στον νόμο των πολλαπλών αναλογιών και το πείραμα επιβεβαίωσε τέλεια το συμπέρασμά του. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο νόμος των πολλαπλών αναλογιών είχε προβλεφθεί από τον Dalton σε μια αναφορά για την περιγραφή της περιεκτικότητας σε διάφορα αέρια στην ατμόσφαιρα, που διαβάστηκε τον Νοέμβριο του 1802: «Το οξυγόνο μπορεί να συνδυαστεί με μια ορισμένη ποσότητα αζώτου ή με διπλάσια το ίδιο, αλλά δεν μπορούν να υπάρχουν ενδιάμεσες τιμές της ποσότητας της ουσίας." Πιστεύεται ότι αυτή η πρόταση προστέθηκε λίγο καιρό μετά την ανάγνωση της έκθεσης, αλλά δεν δημοσιεύτηκε παρά μόνο το 1805.
Στο έργο του «New Course in Chemical Philosophy», όλες οι ουσίες διαιρέθηκαν από τον Dalton σε διπλές, τριπλές, τετραπλές κ.λπ. (ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων στο μόριο). Πράγματι, πρότεινε να ταξινομηθούν οι δομές των ενώσεων σύμφωνα με τον συνολικό αριθμό των ατόμων - ένα άτομο του στοιχείου Χ, σε συνδυασμό με ένα άτομο του στοιχείου Υ, δίνει μια διπλή ένωση. Εάν ένα άτομο του στοιχείου Χ συνδυάζεται με δύο Υ (ή αντίστροφα), τότε μια τέτοια σύνδεση θα είναι τριπλή.
Πέντε βασικές αρχές της θεωρίας του Dalton Τα άτομα οποιουδήποτε στοιχείου είναι διαφορετικά από όλα τα άλλα, και το χαρακτηριστικό γνώρισμα σε αυτή την περίπτωση είναι η σχετική ατομική τους μάζα Όλα τα άτομα ενός δεδομένου στοιχείου είναι πανομοιότυπα Τα άτομα διαφορετικών στοιχείων μπορούν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν χημικές ενώσεις, και το καθένα Η ένωση έχει πάντα την ίδια αναλογία ατόμων στη σύνθεσή της Τα άτομα δεν μπορούν να δημιουργηθούν εκ νέου, να χωριστούν σε μικρότερα σωματίδια ή να καταστραφούν μέσω οποιουδήποτε χημικού μετασχηματισμού. Οποιαδήποτε χημική αντίδραση απλώς αλλάζει τη σειρά με την οποία ομαδοποιούνται τα άτομα. βλέπε Ατομισμός Τα χημικά στοιχεία αποτελούνται από μικρά σωματίδια που ονομάζονται άτομα
Ο Dalton πρότεινε επίσης τον «κανόνα της μεγαλύτερης απλότητας», ο οποίος, ωστόσο, δεν έχει λάβει ανεξάρτητη επιβεβαίωση: όταν τα άτομα συνδυάζονται σε μία μόνο αναλογία, αυτό δείχνει το σχηματισμό μιας διπλής ένωσης.
Αυτή ήταν μόνο μια υπόθεση που έλαβε ο επιστήμονας απλώς από την πίστη στην απλότητα της δομής της φύσης. Οι ερευνητές εκείνης της εποχής δεν είχαν αντικειμενικά δεδομένα για να καθορίσουν τον αριθμό των ατόμων κάθε στοιχείου σε μια σύνθετη ένωση. Ωστόσο, τέτοιες «υποθέσεις» είναι ζωτικής σημασίας για μια τέτοια θεωρία, αφού ο υπολογισμός των σχετικών ατομικών βαρών είναι αδύνατος χωρίς τη γνώση των χημικών τύπων των ενώσεων. Ωστόσο, η υπόθεση του Dalton τον οδήγησε να προσδιορίσει τον τύπο του νερού ως ΟΗ (καθώς, από τη σκοπιά της θεωρίας του, το νερό είναι προϊόν της αντίδρασης H + O και η αναλογία είναι πάντα σταθερή). για την αμμωνία πρότεινε τον τύπο NH, ο οποίος, φυσικά, δεν ανταποκρίνεται στις σύγχρονες ιδέες.
Παρά τις εσωτερικές αντιφάσεις στην καρδιά της ιδέας του Dalton, ορισμένες από τις αρχές του έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, αν και με μικρές επιφυλάξεις. Ας πούμε ότι τα άτομα πραγματικά δεν μπορούν να χωριστούν σε μέρη, να δημιουργηθούν ή να καταστραφούν, αλλά αυτό ισχύει μόνο για τις χημικές αντιδράσεις. Ο Dalton δεν γνώριζε επίσης για την ύπαρξη ισοτόπων χημικών στοιχείων, οι ιδιότητες των οποίων μερικές φορές διαφέρουν από τις "κλασικές". Παρά όλες αυτές τις ελλείψεις, η θεωρία του Dalton (χημικά άτομα) επηρέασε τη μελλοντική ανάπτυξη της χημείας όχι λιγότερο από τη θεωρία του οξυγόνου του Lavoisier.
Ώριμα χρόνια
James Prescott Joule
Ο Dalton έδειξε τη θεωρία του στον T. Thomson, ο οποίος την περιέγραψε εν συντομία στην τρίτη έκδοση του "Course of Chemistry" του (1807), και στη συνέχεια ο ίδιος ο επιστήμονας συνέχισε την παρουσίασή της στο πρώτο μέρος του πρώτου τόμου του "The New Course in Χημική Φιλοσοφία» (1808). Το δεύτερο μέρος δημοσιεύθηκε το 1810, αλλά το πρώτο μέρος του δεύτερου τόμου δημοσιεύτηκε μόλις το 1827 - η ανάπτυξη της χημικής θεωρίας προχώρησε πολύ περισσότερο, το υπόλοιπο αδημοσίευτο υλικό ενδιαφέρθηκε για ένα πολύ στενό κοινό, ακόμη και για την επιστημονική κοινότητα. Το δεύτερο μέρος του δεύτερου τόμου δεν εκδόθηκε ποτέ.
Το 1817, ο Dalton έγινε πρόεδρος της Lit & Phil, την οποία παρέμεινε μέχρι το θάνατό του, κάνοντας 116 αναφορές, από τις οποίες οι παλαιότερες είναι οι πιο αξιοσημείωτες. Σε ένα από αυτά, που έγινε το 1814, εξηγεί τις αρχές της ογκομετρικής ανάλυσης, στις οποίες ήταν ένας από τους πρωτοπόρους. Το 1840, το έργο του για τα φωσφορικά άλατα και τα αρσενικά (συχνά θεωρείται ένα από τα πιο αδύναμα) θεωρήθηκε ανάξια δημοσίευσης από τη Βασιλική Εταιρεία, αναγκάζοντας τον Ντάλτον να το κάνει ο ίδιος. Την ίδια μοίρα είχαν άλλα τέσσερα άρθρα του, δύο από τα οποία («On the ποσότητα οξέων, αλκαλίων και αλάτων σε διάφορα άλατα», «On a new and simple method of analysing sugar») περιείχαν μια ανακάλυψη που ο ίδιος ο Dalton θεωρούσε δεύτερο στο σημασία μετά την ατομικιστική έννοια. Ορισμένα άνυδρα άλατα, όταν διαλύονται, δεν προκαλούν αύξηση του όγκου του διαλύματος· κατά συνέπεια, όπως έγραψε ο επιστήμονας, καταλαμβάνουν ορισμένους «πόρους» στη δομή του νερού.
James Prescott Joule - ο διάσημος μαθητής του Dalton.
Η πειραματική μέθοδος του Dalton
Sir Humphry Davy, 1830 χαρακτικό μετά από πίνακα του Sir Thomas Lawrence (1769-1830)
Ο Ντάλτον δούλευε συχνά με παλιά και ανακριβή όργανα, ακόμα και όταν υπήρχαν καλύτερα. Ο Sir Humphry Davy τον αποκάλεσε «αγενή πειραματιστή» που πάντα έβρισκε τα γεγονότα που χρειαζόταν, πιο συχνά τα έπαιρνε από το κεφάλι του παρά από πραγματικές πειραματικές συνθήκες. Από την άλλη πλευρά, ιστορικοί που είχαν άμεση σχέση με τον Ντάλτον επανέλαβαν μια σειρά από τα πειράματα του επιστήμονα και μίλησαν, αντίθετα, για τις ικανότητές του.
Στον πρόλογο του δεύτερου μέρους του πρώτου τόμου του The New Deal, ο Dalton γράφει ότι η χρήση των πειραματικών δεδομένων άλλων τον παραπλάνησε τόσο συχνά που στο βιβλίο του αποφάσισε να γράψει μόνο για εκείνα τα πράγματα που μπορούσε να επαληθεύσει προσωπικά. Ωστόσο, μια τέτοια «ανεξαρτησία» είχε ως αποτέλεσμα τη δυσπιστία ακόμη και για τα γενικά αποδεκτά πράγματα. Για παράδειγμα, ο Dalton επέκρινε και, όπως φαίνεται, ποτέ δεν αποδέχτηκε πλήρως τον νόμο Gay-Lussac για τα αέρια. Ο επιστήμονας ακολούθησε αντισυμβατικές απόψεις για τη φύση του χλωρίου ακόμη και μετά την καθιέρωση της σύνθεσής του από τον G. Davy. Απέρριψε κατηγορηματικά την ονοματολογία του J. Ya. Berzelius, παρά το γεγονός ότι πολλοί τη θεωρούσαν πολύ πιο απλή και βολική από το δυσκίνητο σύστημα των συμβόλων Dalton.
Προσωπική ζωή και κοινωνικές δραστηριότητες
John Dalton (από το βιβλίο: A. Shuster, A. E. Shipley. Βρετανική επιστημονική κληρονομιά. - Λονδίνο, 1917)
Ακόμη και πριν από τη δημιουργία της ατομικιστικής του ιδέας, ο Dalton ήταν ευρέως γνωστός στους επιστημονικούς κύκλους. Το 1804 του προσφέρθηκε να δώσει διαλέξεις για τη φυσική φιλοσοφία στο Βασιλικό Ίδρυμα (Λονδίνο), όπου στη συνέχεια διάβασε ένα άλλο μάθημα το 1809-1810. Μερικοί από τους σύγχρονους του Dalton αμφισβήτησαν την ικανότητά του να παρουσιάζει υλικό με ενδιαφέρον και όμορφο τρόπο. Ο Τζον Ντάλτον είχε μια τραχιά, ήσυχη, ανέκφραστη φωνή· επιπλέον, ο επιστήμονας εξήγησε ακόμη και τα πιο απλά πράγματα πολύ περίπλοκα.
Το 1810, ο Sir Humphry Davy τον προσκάλεσε να διεκδικήσει εκλογή στη Βασιλική Εταιρεία, αλλά ο Dalton αρνήθηκε, προφανώς λόγω οικονομικών δυσκολιών. Το 1822 βρέθηκε υποψήφιος χωρίς να το ξέρει και μετά τις εκλογές πλήρωσε το απαιτούμενο παράβολο. Έξι χρόνια πριν από αυτό το γεγονός, έγινε αντεπιστέλλον μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών και το 1830 εξελέγη ένα από τα οκτώ ξένα μέλη της ακαδημίας (στη θέση του Ντέιβι).
Το 1833, η κυβέρνηση του Ερλ Γκρέι του όρισε μισθό 150 λιρών, το 1836 αυξήθηκε σε 300.
Ο Ντάλτον δεν παντρεύτηκε ποτέ και είχε λίγους φίλους. Έζησε για ένα τέταρτο του αιώνα με τον φίλο του R. W. Jones (1771-1845) στην George's Street του Μάντσεστερ. η συνηθισμένη του εργαστηριακή και διδακτική εργασία διακόπηκε μόνο από ετήσιες εκδρομές στην περιοχή Lake District ή περιστασιακές επισκέψεις στο Λονδίνο. Το 1822 έκανε ένα σύντομο ταξίδι στο Παρίσι, όπου συναντήθηκε με διάφορους ντόπιους επιστήμονες. Επίσης, λίγο νωρίτερα, παρακολούθησε πλήθος επιστημονικών συνεδρίων της Βρετανικής Ένωσης στο Γιορκ, την Οξφόρδη, το Δουβλίνο και το Μπρίστολ.
Τέλος ζωής, κληρονομιά
Passepartout του Dalton (περίπου 1840).
Προτομή του Ντάλτον από τον Άγγλο γλύπτη Τσάντρεϊ
Το 1837, ο Dalton υπέστη ένα ήπιο έμφραγμα, αλλά ήδη το 1838 το επόμενο χτύπημα του προκάλεσε διαταραχή της ομιλίας. Ωστόσο, αυτό δεν εμπόδισε τον επιστήμονα να συνεχίσει την έρευνά του. Τον Μάιο του 1844 επέζησε από ένα άλλο χτύπημα και στις 26 Ιουλίου, με ένα τρεμάμενο χέρι, έκανε την τελευταία καταχώριση στο μετεωρολογικό του περιοδικό. Στις 27 Ιουλίου, ο Ντάλτον βρέθηκε νεκρός στο διαμέρισμά του στο Μάντσεστερ.
Ο John Dalton κηδεύτηκε στο νεκροταφείο Ardwick, στο Μάντσεστερ. Σήμερα στο χώρο του νεκροταφείου υπάρχει παιδική χαρά, αλλά σώθηκαν φωτογραφίες της. Μια προτομή του Dalton (από τον Chantray) κοσμεί την είσοδο του King's College του Μάντσεστερ και ένα άγαλμα του Dalton, επίσης από τον Chantray, βρίσκεται τώρα στο Δημαρχείο του Μάντσεστερ.
Σε ανάμνηση του έργου του Dalton, ορισμένοι χημικοί και βιοχημικοί χρησιμοποιούν ανεπίσημα τον όρο "dalton" (ή Da για συντομία) για να προσδιορίσουν μια μονάδα ατομικής μάζας ενός στοιχείου (ισοδύναμη με το 1/12 της μάζας του 12C). Επίσης, το όνομά του από τον επιστήμονα είναι ο δρόμος που συνδέει το Deansgate με την πλατεία Albert στο κέντρο του Μάντσεστερ.
Ένα από τα κτίρια στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ πήρε το όνομά του από τον John Dalton. Στεγάζει την Τεχνολογική Σχολή και φιλοξενεί τις περισσότερες από τις διαλέξεις σε θέματα φυσικών επιστημών. Στην έξοδο από το κτίριο υπάρχει ένα άγαλμα του Dalton, που μεταφέρθηκε εδώ από το Λονδίνο (το έργο του William Teed, 1855, μέχρι το 1966 βρισκόταν στην πλατεία Piccadilly).
Το κτήριο της φοιτητικής εστίας του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ φέρει επίσης το όνομα του Ντάλτον. Το πανεπιστήμιο έχει καθιερώσει διάφορες υποτροφίες με το όνομα Dalton: δύο στη χημεία, δύο στα μαθηματικά και το βραβείο Dalton στη φυσική ιστορία. Υπάρχει επίσης το μετάλλιο Dalton, που απονέμεται περιοδικά από τη Λογοτεχνική και Φιλοσοφική Εταιρεία του Μάντσεστερ (συνολικά εκδόθηκαν 12 μετάλλια).
Υπάρχει ένας κρατήρας στη Σελήνη που πήρε το όνομά του.
Μεγάλο μέρος του έργου του Τζον Ντάλτον καταστράφηκε στον βομβαρδισμό του Μάντσεστερ στις 24 Δεκεμβρίου 1940. Ο Ισαάκ Ασίμοφ έγραψε σχετικά: «Στον πόλεμο δεν πεθαίνουν μόνο οι ζωντανοί».
Η βάση κάθε θεωρίας στη φυσική επιστήμη
υπάρχει πάντα κάτι που δεν μπορεί
να επιβεβαιωθεί πειραματικά.
I. Ya. Berzelius
Πώς διαφέρει η ατομική θεωρία του D. Dalton από τις προηγούμενες εκδόσεις του ατομισμού; Ποια επιρροή είχε το έργο του Dalton στη μετέπειτα ανάπτυξη της φυσικής επιστήμης; Τι νέο συνέβαλε ο ατομισμός του Dalton στην κατανόηση της γένεσης των ιδιοτήτων των ουσιών;
Μάθημα-διάλεξη
Η ΜΕΛΕΤΗ ΓΙΑ ΤΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΩΝ ΟΥΣΙΩΝ. Ιστορικά, έτσι συνέβη το δόγμα των στοιχείων και των ατομικιστικών ιδεών μέχρι τις αρχές του 19ου αι. θεωρήθηκαν ως θεμελιωδώς διαφορετικοί τρόποι εξήγησης της δομής και των ιδιοτήτων των σωμάτων. Οι ιδιότητες εξηγούνταν συχνά από την παρουσία στο σώμα ορισμένων στοιχειωδών αρχών, τον ρόλο των οποίων μπορούσαν να παίξουν τα στοιχεία του Αριστοτέλη (φωτιά, νερό, αέρας, γη), οι τρεις αρχές του Παράκελσου (υδράργυρος, θείο, αλάτι) ή οποιαδήποτε άλλα σύνολα στοιχειωδών ουσιών. Οι υποστηρικτές των ατομικιστικών ιδεών συσχετίζουν τις ιδιότητες με τα γεωμετρικά και μηχανικά χαρακτηριστικά των σωματιδίων που αποτελούν το σώμα (για παράδειγμα, με το μέγεθος, το σχήμα, την κίνησή τους, με τις εγγενείς δυνάμεις τους).
Η ιδέα του Lavoisier για την ύπαρξη στη φύση ενός πεπερασμένου αριθμού στοιχείων που έχουν ένα ορισμένο σύνολο ιδιοτήτων και μπορούν να προσδιοριστούν με μεθόδους χημικής ανάλυσης συνέβαλε στην επακόλουθη σύνθεση του ατομισμού και στη μελέτη των στοιχείων.
Αλλά για να συγχωνευθούν αυτές οι δύο διδασκαλίες σε μία, έπρεπε να τροποποιηθεί η ατομική θεωρία. Και το κύριο πράγμα που έπρεπε να γίνει ήταν να βρεθεί μια ιδιότητα του ατόμου που, αφενός, θα παρέμενε αμετάβλητη κατά τις χημικές αντιδράσεις και τις μεταπτώσεις των συσσωματωμάτων και, αφετέρου, θα ήταν επιδεκτικό ποσοτικού πειραματικού προσδιορισμού. Ούτε το σχήμα ούτε το μέγεθος των ατόμων ήταν κατάλληλα για αυτόν τον ρόλο, μόνο και μόνο επειδή δεν μπορούσαν να προσδιοριστούν πειραματικά. Ως κατάλληλη ιδιότητα του ατόμου, ο D. Dalton επέλεξε το σχετικό ατομικό βάρος (ο όρος χρησιμοποιείται επί του παρόντος σχετική ατομική μάζα, ή απλά «ατομική μάζα»).
John Dalton (1766-1844) - Άγγλος φυσικός και χημικός. Εργάστηκε στους τομείς της μετεωρολογίας και της φυσικής αερίων, περιέγραψε το ελάττωμα της όρασης που είναι γνωστό ως αχρωματοψία
Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΥ DALTON. Όλα ξεκίνησαν με τη μετεωρολογία, την οποία ο Ντάλτον σπούδασε σε όλη την ενήλικη ζωή του, κάνοντας περίπου 200.000 καταγραφές καιρικών συνθηκών. Στη διαδικασία των μετεωρολογικών παρατηρήσεων, άρχισε να ενδιαφέρεται για τις ιδιότητες των αερίων και των μιγμάτων αερίων και όταν συζητούσε ορισμένα θέματα της φυσικής των αερίων, χρησιμοποίησε ατομικές θεωρίες, οι οποίες ήταν πολύ κοινές στην Αγγλία από τον 17ο αιώνα. Ως αποτέλεσμα, μέχρι το 1801 είχε αναπτύξει τις ακόλουθες ιδέες σχετικά με τη φύση της αέριας κατάστασης:
- Τα άτομα αερίου περιβάλλονται από ένα θερμογόνο κέλυφος, ο όγκος του οποίου αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
- μεταξύ των σωματιδίων αερίου υπάρχουν απωθητικές δυνάμεις που προκαλούνται από την απώθηση θερμιδικών κελυφών και ελκτικές δυνάμεις («χημική συγγένεια»).
- Τα σωματίδια αερίου βρίσκονται στο χώρο τόσο πυκνά που τα θερμιδικά κελύφη αγγίζουν το ένα το άλλο (Εικ. 55).
Ρύζι. 55. Μοντέλο αερίου Dalton
Για να απαντήσουμε σε μια σειρά σημαντικών ερωτημάτων (γιατί συμβαίνει διάχυση αερίου, γιατί η ατμόσφαιρα δεν στρωματοποιείται, δηλ. γιατί δεν συσσωρεύονται βαρέα αέρια κοντά στην επιφάνεια της Γης κ.λπ.), ήταν απαραίτητο πρώτα απ 'όλα να μάθουμε πώς να προσδιορίζουμε τη σύνθεση του μείγματος αερίων· για αρχή - τουλάχιστον η ποσότητα οξυγόνου σε αυτό: χωρίς αυτό ήταν αδύνατο να μελετηθεί πειραματικά η αλλαγή στη σύνθεση της ατμόσφαιρας με το υψόμετρο, η διαλυτότητα των αερίων στο νερό και άλλα προβλήματα. Ο ταχύτερος τρόπος προσδιορισμού του οξυγόνου σε ένα μείγμα αερίων, σύμφωνα με τον Dalton, θα μπορούσε να είναι η λεγόμενη δοκιμή Priestley, δηλαδή αντιδράσεις που στη σύγχρονη σημειογραφία έχουν τη μορφή:
2NO + O 2 → 2NO 2 ή παρουσία νερού:
2NO + O 2 + H 2 O → HNO 2 + HNO 3
Ως αποτέλεσμα, ο Dalton ήρθε στην ανάγκη να προσδιοριστεί η σύνθεση των οξειδίων του αζώτου και γι 'αυτό ήταν απαραίτητο να γνωρίζουμε τις σχετικές ατομικές μάζες αζώτου και οξυγόνου. Έτσι, ήταν στη διαδικασία επίλυσης του χημικού προβλήματος της σύστασης των οξειδίων του αζώτου που προέκυψε το πρόβλημα του προσδιορισμού των σχετικών ατομικών μαζών. Ωστόσο, για να δημιουργηθεί μια κλίμακα σχετικών ατομικών μαζών (ο Dalton πήρε τη μάζα ενός ατόμου υδρογόνου ως μία), ήταν απαραίτητο να γνωρίζουμε τις ατομικές συνθέσεις των ενώσεων - πόσα άτομα κάθε στοιχείου περιλαμβάνονται στο μόριο ("σύνθετο άτομο», στην ορολογία του Dalton) μιας δεδομένης ένωσης, και για να προσδιορίσετε την ατομική σύσταση μιας ένωσης, πρέπει να γνωρίζετε τη στοιχειακή της σύσταση (σε ποσοστά κατά μάζα) και... τις σχετικές ατομικές μάζες των ατόμων των στοιχείων περιλαμβάνονται στην ένωση. Ο κύκλος είναι κλειστός.
Για να ξεφύγει με κάποιο τρόπο από αυτή την κατάσταση, ο Dalton επινόησε έναν κανόνα που ονόμασε «κανόνα της απλότητας». Απλώς το σκέφτηκε, γιατί δεν μπορούσε να δώσει περισσότερα ή λιγότερο επιτακτικά επιχειρήματα για να αποδείξει αυτόν τον κανόνα, μόνο εικαστικά, όπως «η φύση λειτουργεί πάντα με τον πιο απλό τρόπο», «δεν πρέπει να αυξάνεις την πολυπλοκότητα άσκοπα» κ.λπ. .
Χημικά σύμβολα του D. Dalton. 1810
Σύμφωνα με αυτόν τον κανόνα, εάν δύο στοιχεία σχηματίζουν μόνο μία ένωση (όπως, για παράδειγμα, το υδρογόνο και το οξυγόνο δίνουν μόνο νερό· το υπεροξείδιο του υδρογόνου δεν είχε ακόμη ανακαλυφθεί), τότε η σύνθεσή του θα είναι η απλούστερη: ΑΒ, δηλαδή το νερό σε αυτή την περίπτωση θα έπρεπε έχουν τη σύσταση HO, αμμωνίας NH κ.λπ. Όπως βλέπουμε, ο Dalton δεν «μάντεψε» τη σύνθεση του νερού και της αμμωνίας, και επομένως η αριθμητική του κλίμακα των σχετικών ατομικών μαζών του αποδείχθηκε λανθασμένη.
Αλλά οι ατέλειες της θεωρίας του Dalton δεν μειώνουν την ανακάλυψη που έκανε. Ο Dalton προχώρησε στη συλλογιστική του από το γεγονός ότι ένα στοιχείο είναι άτομα του ίδιου τύπου, με συγκεκριμένα ατομικά βάρη, και κάθε άτομο είναι ένα άτομο ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου. Με άλλα λόγια, τα άτομα διαφόρων χημικών στοιχείων δεν είναι πανομοιότυπα ως προς τις ιδιότητες και τις μάζες τους, ενώ όλα τα άτομα της ίδιας ουσίας είναι απολύτως πανομοιότυπα.
Επιπλέον, ο Dalton έδειξε ότι η ατομική θεωρία που πρότεινε θα μπορούσε να είναι όχι μόνο εικαστική, αλλά και μια θεωρία εργασίας: το πρόβλημα της γένεσης των ιδιοτήτων των ουσιών μπορεί και πρέπει να σχετίζεται με την ατομική σύνθεση των σωμάτων.
Ατομιστικές ιδέες και ιδέες για τα στοιχεία, έχοντας υποστεί μια μακρά ιστορική εξέλιξη, τελικά ενώθηκαν σε μια θεμελιώδη διδασκαλία.
- Στους υπολογισμούς του για τις σχετικές ατομικές μάζες αζώτου και οξυγόνου, ο Dalton προχώρησε σε αυτούς που ήταν γνωστοί στις αρχές του 19ου αιώνα. στοιχεία για την ποσοστιαία (κατά μάζα) σύνθεση νερού (85% οξυγόνο και 15% υδρογόνο) και αμμωνίας (80% άζωτο και 20% υδρογόνο). Με βάση αυτά τα δεδομένα και την αρχή της απλότητας του Dalton, καθορίστε τις τιμές που έλαβε για τις σχετικές μάζες αζώτου και οξυγόνου (ο Dalton πήρε την ατομική μάζα του υδρογόνου ως 1).
- Αρχικά, ο Dalton πίστευε ότι ένα από τα οξείδια του αζώτου, το λεγόμενο αλατοπιτερικό οξύ, είχε ατομική σύνθεση που στη σύγχρονη σημειογραφία μπορεί να αντιπροσωπεύεται από τον τύπο NO 2. Η ποσοστιαία (κατά βάρος) σύνθεση αυτού του οξειδίου, σύμφωνα με δεδομένα εκείνης της εποχής, ήταν ως εξής: 29,5% άζωτο και 70,5% οξυγόνο. Συγκρίνοντας τις υποθετικές ατομικές και πειραματικά προσδιορισμένες ποσοστιαίες συνθέσεις αυτού του οξειδίου και χρησιμοποιώντας την κλίμακα των σχετικών ατομικών μαζών του (βλέπε το προηγούμενο πρόβλημα), ο Dalton πρότεινε έναν νέο τύπο για το νιτρικό αμμώνιο. Ποιό απ'όλα? Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με υπολογισμούς.
- Πώς μπορεί κανείς να ερμηνεύσει τον νόμο της σταθερότητας της σύνθεσης από τη σκοπιά της ατομικής θεωρίας του Dalton;
- Γιατί ο Ντάλτον ονόμασε το δίτομο έργο του, που εκδόθηκε το 1808-1810, «Ένα Νέο Σύστημα Χημικής Φιλοσοφίας»;
- Ποιες διατάξεις της ατομικής θεωρίας του Dalton, κατά τη γνώμη σας, προκάλεσαν τις μεγαλύτερες αντιρρήσεις μεταξύ των συγχρόνων του;
DALTON John (Dalton J.)
(6.IX.1766 - 27.VII.1844)
Τζον ΝτάλτονΓεννημένος σε φτωχή οικογένεια, είχε μεγάλη σεμνότητα και εξαιρετική δίψα για γνώση. Δεν κατείχε καμία σημαντική πανεπιστημιακή θέση, αλλά ήταν απλός δάσκαλος μαθηματικών και φυσικής στο σχολείο και στο κολέγιο.
Ο Ντάλτον ανακάλυψε τους νόμους των αερίων της φυσικής και στη χημεία τον νόμο των πολλαπλών αναλογιών, συνέταξε τον πρώτο κιόλας πίνακα σχετικών ατομικών μαζών και δημιούργησε το πρώτο σύστημα χημικών συμβόλων για απλές και σύνθετες ουσίες.
John Dalton - Άγγλος χημικός και φυσικός, μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου (από το 1822). Γεννήθηκε στο Eaglesfield (Cumberland). Έλαβα την εκπαίδευσή μου μόνος μου.
Το 1781-1793 - δάσκαλος μαθηματικών σε σχολείο στο Kendal, από το 1793 δίδασκε φυσική και μαθηματικά στο New College του Μάντσεστερ.
Βασική επιστημονική έρευνα πριν από το 1800-1803. ανήκουν στη φυσική, οι μεταγενέστερες - στη χημεία.
Διεξήγαγε (από το 1787) μετεωρολογικές παρατηρήσεις, μελέτησε το χρώμα του ουρανού, τη φύση της θερμότητας, τη διάθλαση και την ανάκλαση του φωτός. Ως αποτέλεσμα, δημιούργησε τη θεωρία της εξάτμισης και της ανάμειξης των αερίων.
Περιέγραψε (1794) ένα οπτικό ελάττωμα που ονομάζεται αχρωματοψία.
Άνοιξε τρεις νόμοι, που αποτέλεσε την ουσία του φυσικού του ατομισμού των μιγμάτων αερίων: μερικές πιέσειςαέρια (1801), εξαρτήσεις όγκος αερίωνσε σταθερή πίεση στη θερμοκρασία(1802, ανεξάρτητο από τον J.L. Gay-Lussac) και εξάρτηση διαλυτότητααέρια από τις μερικές πιέσεις τους(1803) Αυτά τα έργα τον οδήγησαν στη λύση του χημικού προβλήματος της σχέσης μεταξύ της σύνθεσης και της δομής των ουσιών.
Προτάθηκε και τεκμηριώθηκε (1803-1804) θεωρία της ατομικής δομής, ή χημικός ατομισμός, που εξηγούσε τον εμπειρικό νόμο της σταθερότητας της σύνθεσης.
Θεωρητικά προβλέφθηκε και ανακαλύφθηκε (1803) νόμος των πολλαπλασίων: αν δύο στοιχεία σχηματίζουν πολλές ενώσεις, τότε οι μάζες ενός στοιχείου ανά την ίδια μάζα του άλλου συσχετίζονται ως ακέραιοι αριθμοί.
Συνέταξε (1803) το πρώτο πίνακας σχετικών ατομικών μαζώνυδρογόνο, άζωτο, άνθρακας, θείο και φώσφορο, λαμβάνοντας την ατομική μάζα του υδρογόνου ως μονάδα.
Proposed (1804) σύστημα χημικών σημάτωνγια «απλά» και «σύνθετα» άτομα.
Πραγματοποίησε (από το 1808) εργασίες με στόχο τη διευκρίνιση ορισμένων διατάξεων και την εξήγηση της ουσίας της ατομικής θεωρίας.
Μέλος πολλών ακαδημιών επιστημών και επιστημονικών εταιρειών.
Ο πρώτος επιστήμονας που σημείωσε σημαντική επιτυχία στη νέα κατεύθυνση ανάπτυξης της χημείας ήταν ο Άγγλος χημικός John Dalton (1766-1844), το όνομα του οποίου συνδέεται στενά με την ατομική θεωρία. Στις αρχές του 19ου αιώνα, ο Dalton ανακάλυψε αρκετές νέες πειραματικές αρχές: νόμος των μερικών πιέσεων(νόμος Dalton), νόμος της διαλυτότητας των αερίων στα υγρά(νόμος Henry-Dalton) και τέλος νόμος των πολλαπλασίων. Είναι αδύνατο να εξηγηθούν αυτά τα πρότυπα (κυρίως ο νόμος των πολλαπλών αναλογιών) χωρίς να καταφύγουμε στην υπόθεση ότι η ύλη είναι διακριτή. Με βάση το νόμο των πολλαπλών αναλογιών, που ανακαλύφθηκε το 1803, και το νόμο της σταθερότητας της σύνθεσης, ο Dalton ανέπτυξε την ατομική-μοριακή θεωρία του, που περιγράφεται στο έργο του «Ένα νέο σύστημα χημικής φιλοσοφίας», που δημοσιεύτηκε το 1808.
Οι κύριες διατάξεις της θεωρίας του Dalton είναι οι εξής:
1. Όλες οι ουσίες αποτελούνται από μεγάλο αριθμό ατόμων (απλά ή σύνθετα).
2. Τα άτομα της ίδιας ουσίας είναι εντελώς πανομοιότυπα. Τα απλά άτομα είναι απολύτως αμετάβλητα και αδιαίρετα.
3. Τα άτομα διαφορετικών στοιχείων μπορούν να συνδυάζονται μεταξύ τους σε ορισμένες αναλογίες.
4. Η πιο σημαντική ιδιότητα των ατόμων είναι ατομικό βάρος.
Ήδη το 1803, ο πρώτος πίνακας των σχετικών ατομικών βαρών ορισμένων στοιχείων και ενώσεων εμφανίστηκε στο εργαστηριακό περιοδικό του Dalton. Ως σημείο αναφοράς, ο Dalton επιλέγει το ατομικό βάρος του υδρογόνου, που λαμβάνεται ίσο με τη μονάδα. Για να προσδιορίσει τα άτομα των στοιχείων, ο Dalton χρησιμοποιεί σύμβολα με τη μορφή κύκλων με διάφορες φιγούρες μέσα. Στη συνέχεια, ο Dalton διόρθωσε επανειλημμένα τα ατομικά βάρη των στοιχείων, αλλά για τα περισσότερα στοιχεία έδωσε λανθασμένες τιμές ατομικών βαρών.
Ο Dalton αναγκάστηκε να κάνει την υπόθεση ότι άτομα διαφορετικών στοιχείων ενώνονται μεταξύ τους για το σχηματισμό σύνθετων ατόμων. "η αρχή της μέγιστης απλότητας". Η ουσία της αρχής είναι ότι εάν υπάρχει μόνο μία δυαδική ένωση δύο στοιχείων, τότε το μόριο της (σύνθετο άτομο) σχηματίζεται από ένα άτομο ενός στοιχείου και ένα άτομο ενός άλλου (ένα σύνθετο άτομο είναι διπλό στην ορολογία του Dalton). Τριπλά και πιο πολύπλοκα άτομα σχηματίζονται μόνο όταν υπάρχουν πολλές ενώσεις που σχηματίζονται από δύο στοιχεία. Ως εκ τούτου, ο Dalton υπέθεσε ότι το μόριο του νερού αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου και ένα άτομο υδρογόνου. Το αποτέλεσμα είναι μια υποεκτιμημένη τιμή του ατομικού βάρους του οξυγόνου, η οποία οδηγεί, με τη σειρά της, σε εσφαλμένο προσδιορισμό των ατομικών βαρών των μετάλλων με βάση τη σύνθεση των οξειδίων. Η αρχή της μεγαλύτερης απλότητας (υποστηριζόμενη από την εξουσία του Dalton ως δημιουργού της ατομικής-μοριακής θεωρίας) έπαιξε στη συνέχεια έναν ορισμένο αρνητικό ρόλο στην επίλυση του προβλήματος των ατομικών βαρών. Ωστόσο, γενικά, η ατομική θεωρία του Dalton αποτέλεσε τη βάση για κάθε περαιτέρω ανάπτυξη της φυσικής επιστήμης.
DALTON, John
Ο Άγγλος φυσικός και χημικός John Dalton γεννήθηκε στο χωριό Eaglesfield της Cambeoland σε οικογένεια υφαντών. Έλαβε την εκπαίδευσή του μόνος του, εκτός από τα μαθήματα μαθηματικών που πήρε από τον τυφλό δάσκαλο J. Gauff. Το 1781-1793 Ο Ντάλτον δίδασκε μαθηματικά σε ένα σχολείο στο Κένταλ και από το 1793 - φυσική και μαθηματικά στο New College του Μάντσεστερ. Το επιστημονικό έργο του Dalton ξεκίνησε το 1787 με παρατηρήσεις του αέρα. Τα επόμενα 57 χρόνια, κράτησε ένα μετεωρολογικό ημερολόγιο στο οποίο κατέγραψε περισσότερες από 200.000 παρατηρήσεις. Κατά τη διάρκεια των ετήσιων ταξιδιών του γύρω από την περιοχή Lake District, ο Dalton σκαρφάλωσε στις κορυφές Skiddaw και Helvellyn για να μετρήσει την ατμοσφαιρική πίεση και να πάρει δείγματα αέρα.
Το 1793, ο Ντάλτον δημοσίευσε το πρώτο του έργο, Μετεωρολογικές Παρατηρήσεις και Σκίτσα, το οποίο περιείχε τις απαρχές των μελλοντικών του ανακαλύψεων. Προσπαθώντας να καταλάβει γιατί τα αέρια στην ατμόσφαιρα σχηματίζουν ένα μείγμα με ορισμένες φυσικές ιδιότητες και δεν βρίσκονται το ένα πάνω από το άλλο σε στρώματα σύμφωνα με τις πυκνότητες τους, διαπίστωσε ότι η συμπεριφορά του αερίου δεν εξαρτάται από τη σύνθεση του μείγματος. Ο Dalton διατύπωσε τον νόμο των μερικών πιέσεων των αερίων και ανακάλυψε επίσης την εξάρτηση της διαλυτότητας των αερίων από τη μερική τους πίεση. Το 1802, ο Dalton ανεξάρτητα, ανεξάρτητα από τους J. L. Gay-Lussac και J. Charles, ανακάλυψε έναν από τους νόμους των αερίων: σε σταθερή πίεση, με την αύξηση της θερμοκρασίας, όλα τα αέρια διαστέλλονται εξίσου.
Μελετώντας τις συνθέσεις χημικών ενώσεων, ο Dalton διαπίστωσε ότι σε διάφορες ενώσεις δύο στοιχείων, για την ίδια ποσότητα του ενός στοιχείου υπάρχουν ποσότητες του άλλου, που σχετίζονται μεταξύ τους ως απλοί ακέραιοι αριθμοί (ο νόμος των πολλαπλών αναλογιών). Ο Ντάλτον προσπάθησε να εξηγήσει τους νόμους που ανακάλυψε χρησιμοποιώντας τις ατομικιστικές έννοιες που ανέπτυξε. Ο Dalton εισήγαγε την έννοια του ατομικού βάρους ως τη σημαντικότερη ιδιότητα του ατόμου. Λαμβάνοντας το ατομικό βάρος του υδρογόνου ως ένα, ο Dalton υπολόγισε τα ατομικά βάρη ενός αριθμού στοιχείων και συνέταξε τον πρώτο πίνακα σχετικών ατομικών μαζών (1803).
Ο Dalton θεώρησε τις χημικές αντιδράσεις ως αλληλένδετες διαδικασίες σύνδεσης και διαχωρισμού των ατόμων, γιατί μόνο αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει τις απότομες αλλαγές στη σύνθεση κατά τη μετατροπή μιας ένωσης σε άλλη. Επομένως, κάθε άτομο οποιουδήποτε στοιχείου πρέπει, εκτός από μια ορισμένη μάζα, να έχει συγκεκριμένες ιδιότητες και να είναι αδιαίρετο από χημική άποψη.
Οι υπολογισμοί του Dalton για τις ατομικές μάζες ήταν ανακριβείς επειδή δεν έκανε διάκριση μεταξύ ατόμων και μορίων, αποκαλώντας τα τελευταία σύνθετα άτομα. Ωστόσο, χάρη στον Dalton ο ατομισμός έλαβε μια νέα φυσική επιστημονική βάση. Το έργο του Dalton έγινε σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη της χημικής επιστήμης. Το 1804, ο Dalton πρότεινε επίσης ένα σύστημα χημικών συμβόλων για «απλά» και «σύνθετα» άτομα. Το όνομα του Dalton δόθηκε σε ένα οπτικό ελάττωμα - αχρωματοψία, από το οποίο υπέφερε ο ίδιος και το οποίο περιέγραψε το 1794.
Το 1816 ο Ντάλτον εξελέγη μέλος της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών, πρόεδρος της Λογοτεχνικής και Φιλοσοφικής Εταιρείας του Μάντσεστερ και το 1822 μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Το 1832 το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης του απένειμε το πτυχίο του Διδάκτωρ της Νομικής.
